《无线通信网络中超高速宽带协作传输关键技术》

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1.项目概况:该项目属于计算机、通信和其他电子设备制造业领域,是国家自科基金和省部级科技计划的项目内容。该项目针对全球B4G/5G系统需接入峰值速率数十吉比特等要求(达传统需求数十倍),提出了满足新一代移动通信要求的超高吞吐量中继协同多天线传输关键技术,解决了该系统相关产品中用户QoS低和覆盖盲区谱效低等问题。同时该项目受全球500强企业华为技术有限公司委托,研发了自组网智能终端和新一代Wi-Fi等产品,其中部分成果已被全球国际标准IEEE802.11ac等采纳并获广泛推广应用,产值达上百亿元。该项目已制定并发布国家标准1部,获发明专利授权15件,发表论文被SCI检索28篇,其中一区5篇,二/三区16篇,科学出版社专著1部。

2.主要研究内容:

首先,针对超高速带宽传输路径损耗大且组网代价高等问题,提出了不同衰落信道的双向中继选择传输方案,测试了研发产品各节点发送功率不同时的系统性能,获得系统性能受限于较差链路等结论。在此基础上,证明联合中继选择的网络编码协同传输性能要优于其他方法,解决了超高速宽带传输距离受限等瓶颈问题,提升了小区边缘用户的体验速率。该方面内容发表论文被SCI检索8篇,科学出版社专著1部,第三方评价表明该方面技术处于国内领先水平。

其次,针对研发产品单靠中继协同多天线(MIMO)等技术已无法实现超高速多用户MIMO传输等问题,提出了传输机会初始化的块确认反馈等多用户MIMO预编码方法,设计了“和速率”最大化的功率分配算法;在此基础上,针对重叠服务集(OBSS)处站点受干扰严重而无法满足其QoS要求等问题,提出了缓解OBSS站点干扰强度的分组调度和波束方向约束等干扰避免方案,不仅很好解决了产品受到的强干扰,且仅需较小帧结构修改易于实现。该方面内容已制定国家标准1部,授权发明专利11项,发表论文被SCI检索10篇,第三方评价表明该方面技术处于国内领先水平。

最后,针对实际通信系统产品位置非均匀分布所致的多层异构网覆盖等特点,提出了基于最大最小准则的天线选择算法,获得了满分集增益等最优性能,在此基础上,为降低异构网下行链路干扰,提出了干扰对齐等高效干扰消除算法,所提方法有效解决了多层异构网层间/内干扰等问题。该方面已制定国家标准1部,获发明专利授权4项,发表论文被SCI检索10篇,第三方评价表明该方面技术处于国内领先水平。

3.应用效果:关于跨层协作传输等成果已应用于无人驾驶拖拉机等产品中,且已制定国家标准1部并已发布(全国拖标委会评价达国内领先水平),已在中国一拖集团等大型企业中被广泛采用;同时,该成果已应用于世界500强华为技术有限公司的产品中,授权发明专利已获该公司技术转化;该项目关于中继协同和多层异构网高效传输等成果已应用于无人机多跳视频传输等产品中,自应用以来年均新增销售额达两千万元以上;综上可知该项目已产生了显著的社会和经济效益。

成果说明

该项目研究的无线通信网络中的宽带协同传输方案已经应用于多家公司中,其中在2015年鉴定之前已应用于洛阳洛北重工机械有限公司等企业的高效生产线工艺通信中,为该企业获得了年均1亿以上的营业额。近年来,该项目所提出的中继协同传输方法和跨层协作传输策略,已应用于郑州信盈达电子有限公司所生产的智能终端设备等产品中,为该企业创造利润达两千多万元。同时,项目负责人作为北京百科荣创科技发展有限公司聘任的首席专家,研发的技术已应用生产的自组网智能终端等产品中,有效提高了数据传输速率和系统的吞吐量,降低了设备间通信时信号的检

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